CN100375583C - 切换焦点的x射线球管的高速调制的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种剂量调制辐射系统包括具有静电栅极的x射线球管(20)，该静电栅极具有用于引导阳极(92)上的电子束(94)的栅电极(110、112)。提供栅偏压，用于向栅电极(110、112)施加随时间变化的电偏压，该电偏压产生电子束(94)的第一随时间变化的强度调制。调制灯丝(80)的电流以产生电子束(94)的第二随时间变化的强度调制。控制器(25)协作地控制组合第一和第二随时间变化的强度调制以产生组合的随时间变化的强度调制。

Description

切换焦点的x射线球管的高速调制的系统及方法

本发明涉及诊断成像技术。通过级联(cascade)用于计算机断层摄影成像的x射线球管的灯丝电流与栅极电压的频率响应，本发明发现了在剂量调制中的特殊应用，并且随后将具体参考其进行描述。然而，本发明更广泛地涉及剂量调制的及其它类型的计算机断层摄影成像和其它应用中使用的x射线球管。

在通常的CT设备中，x射线球管安装在旋转机架上，该机架限定了成像对象放置于其中的检查区域。x射线球管在旋转机架上围绕所述对象旋转，投射楔形的、扇形的、锥形的或者其他形状的x射线束穿过检查区域。安置在旋转机架上的、跨过检查区域与x射线球管面对的二维x射线探测器接收通过检查区域后的x射线束。适当的电子装置根据探测到的x射线强度估计x射线吸收数据，并且图像重建处理器根据此吸收数据重建出图像表示。

上述装置中的x射线球管通常包括产生电子的灯丝。阴极罩局部地围绕着灯丝，并且被施加负偏压使得电子聚焦成电子束。阴极罩和旋转阳极之间的千伏特范围内的偏压加速电子束到阳极上，使得阳极发射出x射线。

出现了成像数据在旋转方向是欠采样的问题。采样以与探测器间距相关的空间频率发生，而为了避免假信号(aliasing)和其它采样相关的伪影，采样理论要求两倍空间频率。为了抵消欠采样，使用在测量之间焦点在旋转方向上的两个离散的位置之间交替或摆动的x射线球管，以空间交叉采样。可选地，可采用四分之一射线补偿，其中来自相反180度的投影视图的射线被空间交叉。

为了实现束摆动，x射线球管包括安装在灯丝相对两侧上的栅电极。对所述栅电极施加极性交替的偏压，以产生垂直于电子束的切换静电力，该力在对应于所述摆动的两个焦点的两条路径之间移动电子束。可选地，可用垂直的电磁力切换地引导电子束。

计算机断层摄影成像中的另一个关注点是对象的x射线曝光有限。在医学成像应用中，传送到患者的x射线剂量是受到控制的安全参数。在机场安全扫描中，有利地调节x射线强度以实现不同类型的行李的x射线吸收特性的区分。各种剂量调制的计算机断层摄影技术已经开发出来。然而，这些以往的方法都有某些不足。

在Popescu等人的美国专利No.5,867,555所描述的方法中，通过同步调制x射线球管的灯丝温度，得到了作为角位置的函数的剂量调制。然而，如该文献中所记录的一样，通过灯丝电流控制得到的调制指标被灯丝的冷却速率(热质量)所限制，尤其是在较高的旋转速度下。Popescu的技术在每0.75～2.0秒旋转一次的扫描器中每180度改变剂量一次，这使灯丝的响应能力限制加大。对于涉及灯丝显著冷却的更高的动态调制范围，热质量限制也被放大。冷却速率会随着温度下降而下降。

现代的扫描器每秒旋转两次，而且更快的速度正开始在产品中出现。此外，每转中更多的剂量变化是有利的，设定调制速度超过Popescu技术的物理极限。

在另一个已知的方法中，并入x射线球管的Wehnelt圆柱电极选择性地夹断电子束以切换电子束的通和断。电子束切换与CINE帧顺序相同步，以通过控制x射线束的占空比进行剂量调制。然而，这种剂量调制方法减少了采集的角数据的数量。

本发明设想了一种改进的设备和方法，克服了前面所述的和其它的局限。

根据一方面，公开一种用于x射线球管的剂量调制辐射系统。该x射线球管具有：阴极，该阴极包括产生被聚焦成束的电子的灯丝；阳极，该阳极响应于该电子束产生x射线。安装至少一个静电控制电极，用来以静电方式减少电子束的强度。提供偏压装置，用来施加随时间变化的电偏压到静电控制电极上，从而改变电子束的强度。

根据另一方面，提供了一种对x射线球管的输出进行剂量调制的方法。所述x射线球管包括：阴极，该阴极具有产生被聚焦成束的电子的灯丝；阳极，该阳极响应于该电子束产生x射线；以及静电控制电极，用来以静电方式调整电子束的强度。施加随时间变化的电偏压到静电控制电极上，从而产生第一随时间变化的电子束的强度调制。

一个优点在于在高的调制频率下提供高的剂量调制的动态范围。这有利于采用目前的和下一代的以120rpm或者更高速率旋转的计算机断层摄影扫描器的剂量调制。

另一个优点在于提供这样的剂量调制而不必修改x射线球管设计。

还有另一个优点在于提供这样的剂量调制而不需要额外的高速电子装置。

在阅读了以下对优选实施例的详细描述之后，很多额外的优点和好处将会对本领域的普通技术人员变得明显。

本发明可采取各种元件和元件配置的形式，和各种处理操作以及处理操作组合的形式。附图仅用于阐述优选实施例的目的，不应被理解为是对本发明的限制。

图1显示了剂量调制的计算机断层摄影成像设备。

图2示意性显示了采用静电电子束摆动的合适的剂量调制辐射系统。

图3示意性显示了采用电磁偏转电子束摆动的合适的剂量调制辐射系统。

参见图1，计算机断层摄影成像扫描器10包括用于将对象移入或移进由旋转机架16限定的检查区域内的对象支撑12，所述对象是例如内科病人，接受安全扫描的行李等。安装在旋转机架16上的x射线球管20发射扇形的、楔形的、圆锥形的或者其它形状的x射线束进入检查区域14。二维x射线探测器22放置在机架16上、横穿过检查区域14与x射线球管20面对，该探测器在x射线束穿过检查区域14后测量x射线束随着空间变化的强度。通常，x射线探测器22安装在旋转机架16上。在另一种合适的配置中，探测器沿圆周地安装在围绕着旋转机架的固定机架上。机架旋转由机架旋转控制器24控制。

在螺旋计算机断层摄影成像中，机架16旋转的同时，对象支撑12线性运动，从而实现x射线球管20关于检查区域14的螺旋轨道。在轴向的计算机断层摄影成像中，机架16旋转的同时，对象支撑12保持固定，从而实现x射线球管20关于检查区域14的圆形轨道。在体积轴向成像中，对象支撑12重复地线性步进，每次步进都进行一次轴向扫描，从而获取沿着轴向的多个图像切片。

获取到的成像投影数据从机架16传送出来并存储在数字数据存储器30中，所述成像投影数据带有扇形或圆锥的顶点和扇形或圆锥内轨道的索引。重建处理器32使用滤波反投影或者另外的重建方法重建获取到的投影数据，从而产生对象的或者其选定部分的图像表示，该图像表示存储在图像存储器34中。通过视频处理器36再现该图像表示或者对其进行其它操作，以产生人们看得见的图像，该图像显示于图形用户界面38或者另外的显示设备、打印设备等，以被操作员观看。优选地，对图形用户界面38进行编程，以连接放射线学者和计算机断层摄影扫描器10，从而允许放射线学者执行和控制计算机断层摄影成像对话。

在成像过程中，调制对象接收到的x射线辐射剂量是有利的。对于非圆柱的对象，沿着长轴具有较高的x射线束强度而沿着短轴具有较低的强度是有利的。例如，在行李的快速机场安全扫描中，优选根据被扫描行李的x射线吸收特性对x射线束的强度进行的调整。在医学成像应用中，优选调整x射线束强度，从而使得当成像扫描通过具有不同x射线吸收密度的身体区域时，每个轴向切片或者每个螺旋旋转的辐射剂量保持不变。目前的计算机断层摄影扫描器提供大约120～150rpm的旋转速度，在可预见的未来中，可以设想180～240rpm和更高的旋转速度。

120rpm的旋转速度相当于180度角范围的数据的获取时间是0.25秒，而180rpm的旋转速度相当于180度的数据的获取时间是0.167秒。因此，为了提供跟踪机架旋转的剂量调制，对于120rpm的机架旋转速度，剂量调制应当有约4赫兹或者更高的频率响应，而对于180rpm的机架旋转速度，剂量调制应当有约6赫兹或者更高的频率响应。更高的旋转速度成比例地产生更高的阳极毫安调制速度。对于医学成像应用，至少大约8∶1到10∶1的剂量调制动态范围是想得到的。也就是说，在所有旋转速度下，调制过程中的最大x射线束强度与最小x射线束强度之比优选应该为至少大约8∶1到10∶1。

为了实现符合这些技术要求的剂量调制，剂量传送率处理器50在x射线探测器22的一个区域上对x射线吸收数据求积分，并且向剂量调制控制器52输入连续更新的剂量传送率。机架旋转控制器24也将机架角位置输入到剂量调制控制器52，以实现剂量调制与x射线源20的角位置的可选择的同步。

继续参考图1，剂量调制控制器52输出两个同步的、协作的剂量调制控制信号：导向x射线球管灯丝电源62的灯丝调制信号60，以及导向栅极电源66的栅极调制信号64。栅极电源66另外还接收束摆动输入信号70，该信号交替或者摆动x射线球管20的焦点以抵消径向上的欠采样和假信号。x射线球管20被灯丝电源62、栅极电源66和设定阴极与阳极之间电压的球管电源72的输出驱动和控制。

继续参考图1，并且进一步参考图2(图2示意性地以剖面图显示了x射线球管20的组件和关联的电子元件)，加长的灯丝80，对于常规绕丝灯丝优选地具有8～10密耳的线直径，安装在阴极84的阴极罩82内。灯丝80响应于由灯丝电源62传送的灯丝电流输入、通过热电子发射、场致发射或者其它机制产生电子。优选地，隔离变压器86与绝缘的绝缘体(未显示)将灯丝80与x射线球管20的其它元件隔离。典型地，灯丝电流是脉宽调制电流，其频率大约为约5千赫兹到约30千赫兹之间，其幅度范围为几百毫安到几个安培。

对于双极性偏置的x射线球管，相对于公共电位90，阴极84通常加负偏压到大约-40千伏到-70千伏，阳极加偏压到+40千伏到+70千伏。对阴极罩进行造型，使得负电荷确定准直灯丝80产生的电子的静电电场。电子束的电子加速穿过阴极到阳极的间隙，该间隙通常为约2厘米。

响应于加速的电子束94对阳极92的撞击，阳极发射x射线束96，该射线束从包含了灯丝80、阴极84和阳极92的真空体积(未显示)中射出。阳极92围绕轴100旋转，并且包括倾斜的环形x射线产生表面102，该表面在阳极92旋转时与电子束94相互作用。旋转将热量分布在环形表面102上。

继续参考图1和图2，x射线球管20的阴极罩进一步包括设置在灯丝80的相对侧上的第一和第二栅电极110、112，以便电子束94从栅电极110和112之间穿过。栅电极110和112用于以静电方式改变电子束94。

特别地，对两个栅电极110和112施加更大的负偏压会通过静电收缩或者光圈将电子束94的宽度变窄，这影响到阳极上的焦点。施加到两个电极110和112的相对较大的负的总和电压，通过局部静电夹断电子束94，即减小球管电流，进一步减少了在阳极92上的电子束94的强度。对于施加到两个电极110和112的足够大的负偏压，电子束94可以被完全夹断。

另外，在栅电极110和112之间的、加在电压和之上的施加电压差，实现了电子束偏转。

在另外一个实施例中，每个栅极的电压可能产生为用于收缩和偏转的单独的电压的和，这样焦点或者多个焦点可能共同地基本上与旋转阳极表面相切地移动，同时保持正确的焦点到焦点的位移和宽度。

可选地，另外的元件，例如用于重复(redundancy)或者实现不同的电子束特性等的一个或者多个另外的灯丝也可以包括在阴极组件之中。

继续参考图1和图2，灯丝电源62被由剂量调制控制器52产生的灯丝调制信号60所控制。灯丝电流的调制引起了灯丝温度的调制和相应的电子产生速率的调制。这样依次为剂量调制而调制了电子束94的强度。改变灯丝电流并没有显著地改变电子的轨道，所以也没有显著改变电子束的焦点或者改变焦点的尺寸。然而，灯丝80的热质量限制了这种调制控制的频率响应。对于具有200微米(8密耳)直径的优选的灯丝，以4赫兹调制灯丝电流实现了4赫兹的剂量调制的频率响应，其相应的动态范围为大约2∶1到3∶1。更大直径的灯丝具有更大的热质量，通常将会呈现更慢的频率响应和减小的动态范围。

为了得到频率响应优于仅仅使用灯丝控制获得的频率响应的剂量调制，剂量调制控制器52另外输出导向栅极电源66的栅极调制信号64。将栅极调制信号64与交替或者摆动x射线球管20的焦点的电子束摆动输入信号70组合以产生组合的栅电极偏置电压。

具体地，第一加法器120以相加方式组合栅极调制信号64与电子束摆动输入信号70从而产生第一个制信号，该第一控制信号控制施加于第一栅电极110的静电电位。第二加法器122以相减方式组合栅极调制信号64与电子束摆动输入信号70从而产生第二控制信号，该第二控制信号控制施加于第二栅电极112的静电电位。因此，所述栅电极接收到由电子束摆动输入信号70控制的差动电位，以及由栅极调制信号64控制的叠加的和电位。

通过调制和栅极电位进行的模拟剂量调制的频率响应受到栅极电源66的频率响应限制。现有的用于静电电子束摆动的栅极电源，采用施加给栅电极110和112的差动电位，在两个密切受控的位置之间交替定位焦点。对于120rpm的机架旋转和每次旋转2000个投影视图，电子束响应于方波电压脉冲电子束摆动输入信号70，在焦点之间以大约2～4千赫兹的频率步进。

方波电子束摆动输入信号70的谐波成分导致了对通常为开关电源的栅极电源66的高带宽要求。目前这样的电源通常表现出有限的模拟频率响应(与功率放大器相反，功率放大器具有高得多的带宽但是也更昂贵)，所以仅仅只对栅极电压进行调制不能够实现在期望的大约4赫兹到6赫兹或者更高的频率响应下的、具有约8∶1到10∶1的剂量调制动态范围的剂量调制。

为了达到期望的剂量调制的频率响应和动态范围，剂量调制控制器52协作地控制栅极调制信号64和灯丝调制信号60从而级联栅极剂量调制和灯丝电流剂量调制。对于4到6赫兹的调制频率，级联的栅极和灯丝剂量调制的乘积提供了期望的8∶1到10∶1动态调制范围。而且，为了更高的剂量调制频率可以对动态范围进行折衷。

组合栅极与灯丝剂量调制的的进一步的好处是，在整个动态调制范围内电子束94的聚焦得到改善。x射线球管20设计成在相对高的输出功率下以小的焦点尺寸工作。组合的栅极和灯丝剂量调制通过协作地减少灯丝电流和增加栅电极110与112上总电位，减少了输出功率。由于更高的栅极电压而引起的电子束变窄导致了在剂量调制期间阳极92上的电子束焦点得到改善并且因此在整个动态调制范围内x射线束96的空间分辨率得到改善。

在图2中，第一和第二加法器120与112集成到栅极电源66中。然而，也可以考虑将这些元件设置在栅极电源的外部，并将加法器的输出作为输入提供给栅极电源。这种可选的配置使得改型下述计算机断层摄影成像系统变得容易，该成像系统包括具有剂量调制能力的用于电子束摆动的栅极电源，所述剂量调制采用级联的灯丝电流调制和栅极总电位调制。

此外，将会认识到级联的剂量调制可以在有或者没有同时的焦点切换的情况下进行。也就是说，在保持级联的剂量调制方面的同时，电子束摆动信号70可以被关掉或者完全从计算机断层摄影成像系统中省略掉。

参考图1，可以以很多方式使用上面描述的束调制。在一个合适的剂量调制的成像过程中，剂量调制控制器52在与轴向切片或者螺旋轨迹的一圈相对应的机架16的360度旋转上，对从剂量传送率处理器50接收的剂量传送率进行积分。根据在360度上传送给对象的积分剂量，剂量调制控制器52为下一个360度调节栅电极110、112上的电位和以及通过灯丝80的电流，以保持大致恒定的辐射剂量传送给每个切片或者螺旋的旋转。当成像在具有不同吸收特性的对象的区域之间轴向前进时，调制x射线束以在对象中保持大致恒定的x射线吸收率。

在另一个合适的剂量调制的成像过程中，剂量调制控制器52连续地调节栅电极110、112上的电位和以及通过灯丝80的电流，以保持如剂量传送率处理器50报告的大致恒定的剂量传送率。这个过程能够在获取单层的投影数据时调节辐射传送率，尤其适合于大螺距的螺旋扫描，其中每个360度的机架旋转期间采样相当大的轴向距离。

x射线球管20采用静电电子束偏转来实现电子束摆动。因此，栅电极110、112用于静电电子束摆动，并且通过施加的电位和额外地用于静电地剂量调制。然而，在一些现有的x射线球管中没有使用静电栅极。相反，静电栅极被电磁的束偏转器所取代。

参考图3，x射线球管20′使用单独的电磁的束偏转用于摆动并且静电电子束收缩或者光圈用于剂量调制。图3示意性的显示了x射线球管20′的剖面图和相关的电子元件。图3中的与图2中通常相对应的元件用相应的主要参考数字标识。

具体地，x射线球管20′包括：灯丝80′，阴极84′和阴极罩82′，具有旋转轴100′和倾斜的环形x射线产生表面102′的阳极92′。这些部件通常对应于x射线球管20的灯丝80、阴极84、阴极罩82、阳极92、旋转轴100和表面102。而且，包括具有隔离变压器86′的灯丝电源62′和球管电源72′的x射线球管控制硬件，在施加相对于公共电位90′的偏置电位和产生电子束94′以及x射线束96′方面，与图2中的相应元件62、86和72相似地工作。电子束摆动输入信号70′和灯丝电流调制控制信号60′对应于图1和图2中类似的输入信号70、60。

x射线球管20′采用电磁的束偏转而不是x射线球管20所采用的静电的束偏转。具体地，电子束摆动输入信号70′输入到偏转器电源120′。根据输入的信号70′，倒相的与非倒相的路径122、124产生电力以驱动电磁体126、128从而在两个摆动位置焦点之间引导电子束。显示了两个电磁体126、128。然而，也可以采用单个的螺线管电磁体。

与x射线球管20的静电栅电极110、112不同，x射线球管20′的电磁体126、128不能收缩电子束以实现剂量调制。相反，在x射线球管20′中包含分离的静电电子束收缩元件。

Wehnelt圆柱电极140由Wehnelt电源142驱动。图1和图2中的栅极调制输入信号64被类似的静电调制信号64′所取代，该信号64′输入到Wehnelt电源142。通过部分地静电夹断电子束94′，施加给Wehnelt圆柱电极140的负电压实现了阳极92′上电子束94 ′的强度的减小。对于施加给Wehnelt圆柱电极140足够大的负电位，电子束94′可以被完全夹断。Wehnelt圆柱电极140相对于阴极84′被施加负偏压，通常比阴极84′负0伏特到大约3kv。

Wehnelt圆柱电极140根据静电调制信号64′进行静电的束调制，方式基本上与x射线球管20中的栅电极110、112根据相加的静电电位64进行的静电的束调制相同。通过Wehnelt圆柱电极140的静电剂量调制合适地与灯丝80′中的电流调制组合起来，以提供级联的静电和灯丝电流控制的剂量调制。参照x射线球管20描述的这种级联的剂量调制的优点也适用于x射线球管20′。例如改进的辐射调制的动态范围，和在动态调制范围内改进的x射线束的空间分辨率。而且，x射线球管20′可选地包括另外的元件，例如用于主动冷却的流体通道，用于重复或者实现不同电子束特性的一个或者多个附加的灯丝，以及其他类似的元件(没有显示出的元件)。

已经参照优选实施例对本发明进行了描述。显然，阅读和理解前面的详细描述后，其他人将可以作出修改和变化。意图将本发明解释为包括所有这样的修改和变化，只要这些修改和变化在所附的权利要求或者其等价物的范围之内。

Claims (22)

1.一种用于具有阴极和阳极的x射线球管的剂量调制辐射系统，所述阴极包括产生被聚焦成束的电子的灯丝，所述阳极响应于该电子束产生x射线，该剂量调制辐射系统还包括：

至少一个静电控制电极，设置成以静电方式减小电子束的强度；以及

偏压装置，用来施加随时间变化的电偏压到静电控制电极上以改变电子束的强度。

2.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，其中静电控制电极包括具有栅电极的静电栅极，该栅电极设置成响应于外加的差动电压引导电子束。

3.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

电流调制装置，用于施加通过灯丝的随时间变化的灯丝电流；以及

控制装置，用于控制偏压装置和电流调制装置以产生电子束的选定的随时间变化的强度。

4.如权利要求3所述的剂量调制辐射系统，其中控制装置同时调用偏压装置和电流调制装置以改变灯丝电流，同时改变施加在静电控制电极上的随时间变化的电偏压，协作产生电子束的选定的随时间变化的强度。

5.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

x射线球管安装于其上的旋转机架，该旋转机架限定了x射线球管向其中发射x射线束的检查区域；

二维的x射线探测器，跨越检查区域安装在x射线球管的对面，该探测器在x射线束穿过检查区域后测量x射线束随空间变化的强度；以及

处理器，基于在x射线源的多个位置上由x射线探测器测得的x射线束的随空间变化的强度，重建放置在检查区域中的成像对象的计算机断层摄影图像。

6.如权利要求5所述的剂量调制辐射系统，其中静电控制电极包括具有设置在灯丝周围的栅电极的静电栅极，该剂量调制辐射系统还包括：

第二偏压装置，用于向所述栅电极施加切换差动电偏压，以在交替的焦点之间摆动电子束。

7.如权利要求5所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

灯丝电流控制器，施加通过灯丝的随时间变化的灯丝电流；以及

控制器，用于控制偏压装置和灯丝电流控制器，以产生施加到成像对象上的选定的随时间变化的辐射剂量。

8.如权利要求5所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

灯丝电流控制器，施加通过灯丝的随时间变化的灯丝电流；

反馈元件，基于x射线探测器测得的x射线束的随着空间变化的强度，计算出与传递到成像对象的辐射率相对应的控制信号；以及

控制器，控制偏压装置和灯丝电流控制器，以产生基本恒定的控制信号。

9.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，其中静电控制电极包括设置在灯丝相对侧上的成对的栅电极，并且静电控制调制器另外对栅电极施加切换差动电偏压分量，此切换差动电偏压分量引起电子束的摆动。

10.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，其中静电控制电极包括Wehnelt圆柱电极。

11.如权利要求10所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

选择性地偏转电子束的电磁偏转器。

12.如权利要求1所述的剂量调制辐射系统，进一步包括：

计算机断层摄影成像扫描器，阴极、阳极和静电控制电极作为整体x射线球管单元安装其上。

13.一种对x射线球管的输出进行剂量调制的方法，其中x射线球管包括：阴极，具有产生被聚焦成束的电子的灯丝；阳极，响应于电子束产生x射线；静电控制电极，以静电方式调整电子束的强度，此方法包括：

向静电控制电极施加随时间变化的电偏压，以产生第一随时间变化的电子束的强度调制。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

与施加随时间变化的电偏压同时，施加随时间变化的灯丝电流，以产生第二随时间变化的电子束的强度调制，第一和第二随时间变化的强度调制级联以增强电子束强度调制的动态范围。

15.如权利要求14所述的方法，其中在随时间变化的强度调制期间，最大x射线束强度与最小x射线束强度的比至少为8∶1。

16.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

使随时间变化的电偏压的施加与其上设置x射线球管的计算机断层摄影设备的旋转机架的旋转同步。

17.如权利要求13所述的方法，其中x射线球管是计算机断层摄影成像扫描器的辐射源部件，此方法进一步包括：

使用计算机断层摄影成像扫描器对成像对象进行成像；

在成像过程中，使用计算机断层摄影成像扫描器的x射线探测器部件测量x射线强度；

根据测量的x射线强度，估计在成像过程中，随着时间变化的、传送到成像对象的x射线辐射的辐射剂量传送率；以及

在成像过程中，根据估计的随着时间变化的辐射剂量传送率来控制随时间变化的电偏压的施加。

18.如权利要求17所述的方法，其中控制步骤控制随时间变化的偏压的施加，以保持选定的基本恒定的辐射剂量传送率。

19.如权利要求13所述的方法，其中x射线球管是计算机断层摄影成像扫描器的辐射源部件，此方法还包括：

使用计算机断层摄影成像扫描器对成像对象进行成像，在成像过程中，对静电控制电极施加随时间变化的电偏压以提供对辐射传送率的调制。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：

控制阴极的灯丝电流以产生电子束的第二随时间变化的强度调制，在时间上协调电子束的第一和第二随时间变化的强度调制以提供对辐射传送率的调制。

21.如权利要求20所述的方法，其中静电控制电极包括具有设置在灯丝周围的栅电极的静电栅极，此方法还包括：

在施加随时间变化的电偏压的同时对栅电极施加切换差动电偏压，以摆动电子束。

22.如权利要求13所述的方法，其中对静电控制电极施加的随时间变化的电偏压是模拟的随时间变化的电偏压。

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